5G NR的新特征——极简主义

       我们知道，移动网络在没事做的时候，也就是不需要接收用户的数据或者向用户发数据时，也会周期性地推送一些特殊信号。这些特殊信号包括参考信号（RS）、同步信号和系统广播消息。

 

       极简主义（Ultra-lean）设计意味着尽可能地减少这些”永远在线（always on）“信号的推送。需要的时候，网络就推送信号；不需要的时候，网络就不推送信号。极简主义（Ultra-lean）设计明显减少了移动网络的能量消耗，对减少网络运行成本、建设绿色环保的可持续社会环境，以及在一些不具有稳定的电力供应条件的地区部署移动网络，都具有重要意义。在高流量、高负荷的用户密集区域，极简主义（Ultra-lean）设计减少了通信干扰。这种设计风格也有助于实现5G NR的前向兼容性，因为对于已经使用的”老“终端设备来说，改变”永远在线（always on）“信号而不降低通信质量是很困难的。

 

       在LTE的使用场景中，由于单个宏基站的流量比较大，因此这些”永远在线（always on）“信号只占网络全部流量的一小部分，相对而言，对网络性能的影响比较小。然而，在5G NR的网络部署中，有些区域的宏基站或小基站的密度非常高，结果反而导致单个宏基站或者单个小基站的平均流量比较低，使得这些基站推送的”永远在线（always on）“信号占总流量的比重相当大。这些”永远在线（always on）“信号造成的不利影响主要有两方面：1，它们限制了能耗效率的提高；2，对其它宏基站和小基站造成干扰，拉低了数据速率。

 

       NR有4个主要的参考信号（RS）：DMRS（demodulation reference signals），PTRS（phase tracking reference signals）, SRS（sounding reference signals）和CSI-RS（channel state information reference signals）。这些RS都只是在必须时才推送，实现了NR的极简主义（Ultra-lean）设计。

 

       LTE网络非常依赖CS-RS（cell-specific reference signals，小区参考信号）。基站一直定期推送CS-RS，而LTE终端也是基于这一点开展工作。终端用CS-RS估测信道质量，或者作为是否从一个基站切换到另一个基站的判断依据。

 

       相比较而言，5G NR中许多工作流程已经基于极简主义（Ultra-lean）设计进行了修改和提升。比如，5G标准修改了小区搜索过程，以适应极简主义（Ultra-lean）设计。再比如，只有当传输数据时，5G NR非常依赖的DMRS才会被推送；其它时候就不会被推送。